蘇教版必修2第一單元《化石燃料與有機(jī)化合物》教案

最新蘇教版必修2 第一單元化石燃料與有機(jī)化合物教案第 1 課時(shí)天然氣的利用甲烷【教學(xué)目標(biāo) 】( 一 ) 知識(shí)技能：（ 1）掌握甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)特征,能夠書(shū)寫(xiě)甲烷分子的結(jié)構(gòu)式、電子式。（ 2）掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)。了解取代反應(yīng)的特征。（ 3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。（ 4）了解烴、烷烴的概念及烷烴的通式。( 二 ) 過(guò)程方法：（ 1）通過(guò)對(duì)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) ,掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析結(jié)構(gòu)的方法。（ 2）通過(guò)甲烷分子模型的分析 ,學(xué)會(huì)根據(jù)比例模型、球棍模型分析分子結(jié)構(gòu)的方法。( 三 ) 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)、探究實(shí)驗(yàn)等,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,探索新知識(shí)的欲望?！窘虒W(xué)難、重點(diǎn)】重點(diǎn)：甲烷的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)難點(diǎn)：甲烷跟氯氣的取代反應(yīng)【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】展示西氣東輸相關(guān)圖片及神奇可燃冰?！疽搿拷榻B我國(guó)天然氣資源,“西氣東送”工程及其意義。介紹神奇的可燃冰。西氣東輸是我國(guó)目前一項(xiàng)巨大的工程, 輸送的氣體就是天然氣, 天然氣的主要成分是甲烷 , 目前 , 農(nóng)村普遍使用的沼氣的主要成分也是甲烷, 而且 , 科學(xué)家從海底發(fā)現(xiàn)了一種新能源“可燃冰” , 實(shí)際上是甲烷的水合物 , 據(jù)估計(jì) , 可燃冰的貯存量能提供人類(lèi)社會(huì)1000 年的能源使用 . 所以 , 為了合理開(kāi)發(fā)并利用這些新能源, 我們今天要來(lái)研究天然氣的利用以及它的主要成分甲烷的性質(zhì).【板書(shū)】一、甲烷【展示】一瓶用排水集氣法收集的純凈的甲烷氣體(集氣瓶倒放 )。觀察并敘述物理性質(zhì)?！景鍟?shū)】 1.物理性質(zhì)1 / 6無(wú)色、無(wú)味的氣體,密度比空氣小,難溶于水?！咎骄炕顒?dòng)】已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0 717g/L, 含碳75 ,含氫 25 ,利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定它的分子式？解析：甲烷的Mr=0 717g/L 22.4 L/mol=16.06 g/ mol碳原子與氫原子的個(gè)數(shù)比為：（75 /12）：（ 25 /1） =1： 4綜合上述分析：可知甲烷的分子式為：CH 4【討論】（ 1）哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明, 甲烷中含有氫元素？碳元素？你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)嗎？（2）甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否說(shuō)明甲烷分子中不含有氧元素？【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】點(diǎn)燃集氣瓶中的甲烷氣體, 用一個(gè) 冷而干燥 的燒杯罩在火焰上方, 然后在集氣瓶中加入澄清石灰水?！緦W(xué)生活動(dòng)】觀察現(xiàn)象并總結(jié): 火焰顏色是藍(lán)色, 燒杯壁上有水霧, 澄清石灰水變渾濁, 說(shuō)明產(chǎn)物是 H2O和 CO2 . 所以甲烷中一定含有C元素和 H 元素 .【提示】要測(cè)定分子式不僅要做定性實(shí)驗(yàn), 更要做定量實(shí)驗(yàn)?！菊n堂練習(xí)】寫(xiě)出甲烷的電子式；寫(xiě)出甲烷的結(jié)構(gòu)式。討論分子里各原子在空間的分布情況？分子式： CH 4電子式：結(jié)構(gòu)式 :【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu),碳原子位于正四面體的中心,4 個(gè)氫原子分別位于正四面體的4 個(gè)頂點(diǎn)上。【過(guò)渡】既然我們了解了CH 4 的結(jié)構(gòu) ,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) ,那么甲烷具有哪些性質(zhì)呢？【板書(shū)】 2.化學(xué)性質(zhì)甲烷的穩(wěn)定性在通常情況下 ,甲烷比較穩(wěn)定 ,與強(qiáng)氧化劑（如酸性KMnO 4 溶液）、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均不反應(yīng)。甲烷的氧化反應(yīng) -可燃性CH 4+2O2CO 2+2H 2O甲烷氣體在空氣或氧氣中點(diǎn)燃,完全燃燒時(shí)生成二氧化碳和水,同時(shí)放出大量的熱,還伴有淡藍(lán)色的火焰。注意 ：2 / 6點(diǎn)燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體時(shí), 容易發(fā)生爆炸。因此,在點(diǎn)燃甲烷氣體前,必須進(jìn)行純度檢驗(yàn) ,只有純度符合要求的甲烷氣體才能點(diǎn)燃。甲烷完全燃燒的生成物是CO2 和 H2O。查閱資料了解1 mol 甲烷在通常狀況下完全燃燒后放出的熱量,寫(xiě)出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。CH4（ g） +2O 2（ g）=CO 2（ g） +2H 2O（ l ）H =-890 kJ/mol【探究質(zhì)疑】1. 在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色的物質(zhì)除甲烷還有哪些？解析：還有氫氣、硫、酒精、一氧化碳、硫化氫等。2. 甲烷燃燒時(shí) ,若氧氣不充分 ,可能生成哪些產(chǎn)物？解析：除了生成水之外,還可能生成炭黑、CO 、 ,其造成的危害主要是炭黑會(huì)導(dǎo)致管道堵塞、氣流不暢 ,嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸 ,生成的CO 會(huì)導(dǎo)致人中毒。3. 家用燃?xì)庠钊粼瓉?lái)燒液化石油氣（主要成分為C3H 8） ,現(xiàn)要改燒天然氣,應(yīng)如何改造？解析：根據(jù)反應(yīng)方程式： C3H8+5O 23CO2+4H 2O 和 CH 4+2O2CO2+H 2O,可知等體積的液化石油氣和天然氣分別完全燃燒時(shí),液化石油氣消耗氧氣的量多,所以改造的方法是增大燃?xì)膺M(jìn)氣量或減小空氣進(jìn)氣量。【設(shè)問(wèn)】甲烷還有什么化學(xué)性質(zhì)呢？【觀察與思考】 甲烷與氯氣反應(yīng)【提醒】重點(diǎn)觀察部位：量筒內(nèi)氣體顏色的變化, 量筒水面上升情況, 量筒內(nèi)壁的變化?！净卮稹苛客矁?nèi)氣體黃綠色褪去、有白霧, 水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成?！局v述】這說(shuō)明甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)?！緦W(xué)生練習(xí)】學(xué)生書(shū)寫(xiě)二氯甲烷、三氯甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。3 / 6【強(qiáng)調(diào)】 有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)中往往發(fā)生副反應(yīng), 所以在有機(jī)化學(xué)方程式中用箭號(hào)來(lái)代替等號(hào)【講述】甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氫。由于氯化氫極易溶于水, 產(chǎn)物中只有一氯甲烷是氣體 , 二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液體 , 所以量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去、有白霧 , 水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成?！局v述】這種反應(yīng)類(lèi)型叫取代反應(yīng)。【板書(shū)】取代反應(yīng)：【強(qiáng)調(diào)】該反應(yīng)的歷程并歸納反應(yīng)特點(diǎn)。在這些反應(yīng)里, 甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所代替而生成了四種取代產(chǎn)物。有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)?！菊f(shuō)明】a. 甲烷與氯氣的反應(yīng)條件為光照, 該光照只能是日光漫射, 若是強(qiáng)光直射則會(huì)發(fā)生爆炸。b. 與氯氣相似 , 其他的鹵素單質(zhì)在氣態(tài)和光照條件下 , 也可以和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)?！局R(shí)拓展】【講述】將甲烷在隔絕空氣加熱到1000 度以上 ,甲烷會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。熱分解：CH 4 C + 2H2【推論】甲烷分解要求的溫度很高,說(shuō)明甲烷的熱穩(wěn)定性很強(qiáng)?！練w納】甲烷的三大化學(xué)性質(zhì)。【過(guò)渡】甲烷的這些性質(zhì)決定了它的用途, 請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材56 頁(yè)上的資料卡 , 了解甲烷的用途?！径嗝襟w】展示乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式【提問(wèn)】 1乙烷、丙烷、丁烷的組成元素是什么？2乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式有什么相同點(diǎn)？【板書(shū)】二、烷烴【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)甲烷、乙烷、丙烷的分子式, 歸納烷烴的通式【板書(shū)】通式：Cn H2n+2 (n 1)【分析】分析甲烷、乙烷、丙烷的分子組成, 引出同系物的概念。4 / 6【講述】烴、烷烴的概念, 烷烴通式及名稱(chēng)【板書(shū)】同系物：結(jié)構(gòu)相似, 分子組成上相差1 個(gè)或若干個(gè) “CH”原子團(tuán)的有機(jī)化合物的互2稱(chēng)。【總結(jié)】這節(jié)課我們研究了甲烷的分子結(jié)構(gòu), 物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì), 了解甲烷的性質(zhì)和用途就能幫助我們合理開(kāi)發(fā)和利用資源, 更好地為人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)和生活服務(wù)。【鞏固練習(xí)】1. “可燃冰 ”又稱(chēng) “天然氣水合物”,它是在海底的高壓、低溫條件下形成的,外觀象冰。 1 體積“可燃冰 ”可貯載 100200 體積的天然氣。下面關(guān)于“可燃冰 ”的敘述不正確的是A 可“燃冰 ”有可能成為人類(lèi)未來(lái)的重要能源B 可“燃冰 ”是一種比較潔凈的能源C 可“燃冰 ”提供了水可能變成油的例證D “燃冰可 ”的主要可燃成分是甲烷2. 已知天然氣的主要成份CH4 是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體,等物質(zhì)的量的CH4 和 CO2 產(chǎn)生的溫室效應(yīng) ,前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述：天然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源；等質(zhì)量的CH4和 CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的A 是、B 只有C 是和D 只有3. 1mol 甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若生成相同物質(zhì)的量的四種取代物,則消耗氯氣的物質(zhì)的量為A 1molB 2molC 2.5molD 4mol4. 等物質(zhì)量的甲烷和氯氣組成的混和氣體,經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的光照 ,最后得到的有機(jī)物是 CH3Cl CH2Cl 2 CHCl 3 CCl 4A 只有B 只有C 只有D 5. 一定量的甲烷燃燒之后得到的產(chǎn)物為 CO、 CO2 和水蒸氣 ,此混合氣體重 49.6g,當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^(guò)足量無(wú)水氯化鈣時(shí) ,CaCl2 固體增重 25.2g,原混合氣體中 CO2 的質(zhì)量為A 12.5gB 13.2gC 19.7gD 24.4g6.乙烷在光照的條件下與氯氣混和,最多可以生成幾種物質(zhì)A 6 種B 7 種C 9 種D 10 種7.下列物質(zhì)：金剛石白磷甲烷四氯化碳,其中分子具有正四面體型的是（）A. B. C .D. 8.把 1 體積 CH4 和 4 體積 Cl 2 組成的混合氣體充入大試管中,將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽里 ,放在光亮處 ,試推測(cè)可觀察到的現(xiàn)象是：5 / 6 _ ； _ ； _ ； _ 。參考答案1.C2.C3.C4.D5.B6.D7.C(說(shuō)明金剛石是原子晶體不是分子晶體)8.黃綠色逐漸消失；試管壁上有黃色油珠；水位在試管內(nèi)上升；水槽內(nèi)有少量晶體析出。6 / 6